低噪聲放大器是一種用于增加信號幅度的電路，主要用于無線通信、衛星通信、雷達、無線電視、手機等應用中，用于提高系統靈敏度和擴大接收范圍。它的主要作用是在信號傳輸鏈路中起到放大弱信號的作用，同時盡可能地減小放大器本身的噪聲。下面將詳細介紹低噪聲放大器的原理，包括它的基本結構、工作原理、性能參數。

一、基本結構

低噪聲放大器通常由四個主要部分組成：輸入網絡、放大器單元、輸出網絡和電源。輸入網絡用于匹配輸入信號的阻抗和減小傳輸線路和天線帶來的干擾，從而使信號盡可能地傳輸到放大器單元。放大器單元負責放大輸入信號，它通常由一個或多個晶體管組成，可以實現高增益和低噪聲。輸出網絡用于匹配放大器單元的輸出阻抗和減小信號輸出時的干擾，從而將信號傳輸到下一級電路或天線。電源提供電源電壓和電流，以保證整個電路的正常工作。

二、工作原理

低噪聲放大器的工作原理可以簡單地概括為：接收輸入信號，放大信號，輸出信號。將信號輸入到放大器中，放大器通過增加信號幅度來提高信噪比，然后將信號輸出到后續的電路中。由于LNA需要將信號從噪聲背景中提取出來，因此需要盡可能減小放大器本身產生的噪聲。在這個過程中，放大器單元的噪聲也被放大，因此輸出信號中包含有噪聲。為了減小放大器本身的噪聲，需要在放大器單元前后加上合適的匹配網絡，使得輸入信號的功率得到最大化，而噪聲功率得到最小化。LNA的噪聲主要來自兩個方面：器件本身的噪聲和放大器的失真。為了減小器件本身的噪聲，可以使用低噪聲晶體管等低噪聲器件，并采用合適的工藝和布線方式，減小器件之間的串擾和互感。為了減小失真，可以使用高線性度的器件，采用反饋電路等方法來提高放大器的穩定性和線性度。具體地，當輸入信號進入輸入網絡時，它會被匹配到放大器單元的輸入阻抗，并通過放大器單元的放大作用，使得信號的幅度得到增大。

ATA-5000系列是用于極微小信號檢測的前置放大器，采用ATA-P5000前置放大器低噪聲電源（選件）供電。根據頻帶，增益，輸入電阻等分為多個型號。

圖：ATA-5000系列前置微小信號放大器

三、性能參數

低噪聲放大器是一種用于增加信號幅度的電路，主要用于無線通信、衛星通信、雷達、無線電視、手機等應用中，用于提高系統靈敏度和擴大接收范圍。LNA的主要特點是增益高、噪聲低，可以將信號從噪聲背景中提取出來。

增益

增益是指放大器輸出信號的幅度與輸入信號的幅度之比，常用分貝(dB)表示。增益越大，放大器對于弱信號的放大作用就越明顯。

帶寬

帶寬是指放大器能夠放大信號的頻率范圍，常用赫茲(Hz)表示。帶寬越寬，放大器對于不同頻率的信號都能夠放大。

噪聲系數

噪聲系數是指放大器引入的額外噪聲與輸入信號噪聲之比，常用分貝(dB)表示。噪聲系數越小，放大器對于弱信號的放大作用就越好。

輸出功率

輸出功率是指放大器輸出的信號功率大小，常用瓦(W)表示。輸出功率越大，放大器輸出的信號就越強。

輸入/輸出阻抗

低噪聲放大器的輸入/輸出阻抗應該與輸入/輸出信號源的阻抗匹配，以減小信號反射和信號損失。

線性度

低噪聲放大器的線性度越好，就能夠更好地放大輸入信號并保持信號的準確性。通常使用IP3(第三階截止點)或IP2(第二階截止點)等指標來描述放大器的線性度。

功耗

低噪聲放大器通常需要具有較低的功耗，以便在電池供電等限制條件下使用。

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審核編輯 黃宇